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掃描隧道顯微鏡的工作情況
AFM的工作情況 掃描隧道顯微鏡在工作時(shí),就如同一根唱針掃過一張唱片,一根探針慢慢地接近要被分析的材料(針尖極為尖銳,僅僅由一個(gè)原子組成)。一個(gè)小小的電荷被放置在探針上,一股電流從探針流出,通過整個(gè)材料,到底層表面。當(dāng)探針通過單個(gè)的原子,流過探針的電流量便有所不同,這些變化被記錄下來。通過繪出電流量的波動(dòng),人們可以得到組成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的原子的美麗圖片。 帶你了解現(xiàn)代科研中的顯微鏡 STM使人類次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì),在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景,被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一。
現(xiàn)代電子顯微鏡可以分辨物體上距離0
電子顯微鏡的革命性在于,它用電子數(shù)代替了光學(xué)照明。在受到50~100千伏電壓的加速后,電子的波長(zhǎng)為0.53~0.37納米,大致等于光波長(zhǎng)的l/1000。根據(jù)兩者波長(zhǎng)的關(guān)系,大家可以推測(cè),電子顯微鏡的分辨率會(huì)比光學(xué)顯微鏡高得多?,F(xiàn)代電子顯微鏡可以分辨物體上距離0.2納米的兩個(gè)點(diǎn),是光學(xué)顯微鏡的1/1000。借助電子顯微鏡,人們能夠觀察金屬的晶體結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)分子、細(xì)胞和病毒的結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡的發(fā)明,推動(dòng)了生物學(xué)的研究。
場(chǎng)一離子顯微鏡的分辨率是什么意思?
在上世紀(jì)30年代,還出現(xiàn)了一種借助電子來顯示物體表面結(jié)構(gòu)的顯微鏡,那就是場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡。1937年,繆勒發(fā)明了場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡,直接把發(fā)射體表面的圖像投射到熒光屏上。因?yàn)槭恰爸苯油渡洹保@種顯微鏡的放大倍數(shù),大約等于熒光屏半徑除以發(fā)射體半徑,可以達(dá)到100萬(wàn)。場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡和場(chǎng)一離子顯微鏡,是迄今得力的顯微鏡之一。場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡的分辨率可以達(dá)到2納米。場(chǎng)一離子顯微鏡的分辨率更高,可以達(dá)到0.2納米。0.2納米的分辨率是什么意思呢?就是說,熒光屏上能夠顯示出樣品(針尖)表面上的單個(gè)原子。在場(chǎng)一離子顯微鏡中,樣品要承受強(qiáng)大的電場(chǎng)力作用。因此,場(chǎng)一離子顯微鏡僅用于研究金屬材料,無(wú)法進(jìn)行生物分子的研究。
高倍干物鏡為了便于觀察高倍顯微組織,現(xiàn)今顯微鏡一般均備有高倍
高倍干物鏡 為了便于觀察高倍顯微組織,現(xiàn)今顯微鏡一般均備有高倍干物鏡。例如Nikon公司生產(chǎn)的EPIPHOT300型金相顯微鏡(圖1)配置有放大100×、150×、200×的CFPlanApoEPI型干物鏡,其NA值均為0.95。盡管干物鏡的分辨率明顯低于油浸物鏡(100×油浸物鏡的NA值一般可達(dá)1.40),但由于簡(jiǎn)化了操作并使試樣免于被油污染,現(xiàn)今已獲得更為廣泛的使用。近年來,Olympus公司生產(chǎn)的GX系列顯微鏡甚至還配置有更高倍數(shù)(250×)的干物鏡,盡管其NA值只有0.90,但是用它來進(jìn)行觀察或拍照,已經(jīng)很容易使其放大倍數(shù)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)上使用的數(shù)值(1100NA),這進(jìn)一步證實(shí)了以上.3小節(jié)介紹的觀點(diǎn)是正確的。